[实用新型]高均匀度的紫外LED曝光头

说明书

技术领域

本实用新型涉及曝光机领域，特别涉及一种高均匀度的紫外LED曝光头。

背景技术

曝光机主要应用于PCB线路板制造、半导体生产及高精密细线路曝光。随着触控屏等平面显示电子产品的大力发展，作为实现高精度加工复制的重要装备的紫外平行光曝光机的需求量正在逐年增加。

平行光曝光机是通过平行光将掩膜上的图形和尺寸等转移到掩膜下面的菲林上，然后再通过腐蚀或者刻蚀，将菲林上的图形转移到基片上，完成产品的制作。为实现高的加工精度，平行光曝光机采用了350nm-410nm之间紫外线作为照明光源。同时要求照明光具有较高的平行度(小于±2.5°)，这样使得光线经过电路掩模后不会很快扩散，可以很好的保证加工精度。平行光曝光机已经成为目前微电子电路制造的关键设备。

目前一般使用汞灯曝光机，但汞灯曝光机产生的光谱较复杂，包含的谱线较多，并且还有大量的红外辐射，效率非常低。另一方面，汞灯的寿命都非常短，一般只有800小时，而大功率的汞灯价格都在几万元人民币，导致生产成本很高。UV-LED具有效率高、寿命长和谱线窄等优点，是替换汞灯的理想光源。然而，单个UV-LED灯珠光功率很低，要达到与汞灯相当的功率密度，需要多个灯珠进行同时工作。而目前UV-LED的发散角很大，并且多个灯珠排布的点阵属于面光源，能量很难有效利用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供了一种高均匀度的紫外LED曝光头，解决了现有技术中汞灯曝光机存在的能耗高、易损坏、不安全等问题，具有结构简单、成本低的特点。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，高均匀度的紫外LED曝光头，包括紫外LED光源模组1、第一蝇眼透镜匀化系统2、第一准直场镜系统3、第二蝇眼透镜匀化系统4和第二准直场镜系统5，所述紫外LED光源模组发出的光束依次经过第一蝇眼透镜匀化系统、第一准直场镜系统、第二蝇眼透镜匀化系统、第二准直场镜系统。

进一步，所述紫外LED光源模组包括紫外LED灯珠阵列8和自由曲面LED透镜9，所述自由曲面LED透镜设置在紫外LED灯珠阵列的靠近第一蝇眼透镜匀化系统的一侧。

进一步，所述紫外LED光源模组还包括与紫外LED灯珠阵列连接的控制部7。

10.进一步，所述紫外LED光源模组还包括散热鳍片10和风扇11，所述散热鳍片的底壁紧贴紫外LED灯珠阵列，所述风扇设置于散热鳍片的出风侧。

进一步，所述紫外LED灯珠阵列包括若干个紫外LED灯珠，所述若干个紫外LED灯珠近正六边形方式排列。

进一步，所述第一或/和第二蝇眼透镜匀化系统包括若干个蝇眼透镜，所述若干个蝇眼透镜以正六边形方式排列。

进一步，经过第一准直场镜系统的光线最大出射角小于5度。

进一步，经过第二准直场镜系统的光线最大出射角小于2.5度。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：

本实用新型采用多个紫外LED构成的紫外LED光源模组作为光源，并采用蝇眼透镜匀化系统和准直场镜系统解决了紫外LED光源模组发散角大的问题。由于LED具有效率高、寿命长的特点，因而，解决了现有技术中汞灯曝光机存在的能耗高、易损坏、不安全等问题，具有结构简单、成本低的特点。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为紫外LED曝光头的结构示意图；

图2紫外LED灯珠阵列的一个实施例的排布示意图；

图3蝇眼透镜匀化系统的一个实施例的排布示意图；

图4为散热鳍片和风扇的结构图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

紫外LED曝光头包括紫外LED光源模组1、第一蝇眼透镜匀化系统2、第一准直场镜系统3、第二蝇眼透镜匀化系统4、第二准直场镜系统5。紫外LED光源模组1发出的紫光经过第一蝇眼透镜匀化系统2的积分匀化后，经过第一准直场镜系统3的准直处理后平行于光轴射出，然后经过第二蝇眼透镜4继续匀化，匀化后经过第二准直场镜5再一次准直处理后平行光轴射出到目标面6上，形成光束范围较大的均匀分布。